三废的日常——什么是负载均衡

一天晚饭后。。

小废：上次听你们讲了正向代理和反向代理，还说反向代理可以用作负载均衡，那具体是怎么实现的呀？

二废：这我了解过，很多企业都会有自己的负载均衡策略，像我们这不就用的自己实现的软负载嘛，有些地方还会用到F5做网络的负载均衡。

小废：那负载均衡有什么策略，软负载和F5负载有什么区别了？

二废：啊。。这。。我只知道，负载均衡(Load Balance)是一种服务器或网络设备的集群技术。负载均衡将特定的业务分担给多个服务器或网络设备，从而提高业务处理能力。

大废：害，这还不简单，常见的软负载均衡的策略有轮询（默认）、加权轮询、源地址哈希法、最小连接数法、随机法和加权随机法这几种。软负载可以看作是应用层面的负载均衡，用户请求已经到了服务器的应用端，然后通过软负载的不同策略去调用不同的应用服务器，以达到负载均衡的效果。硬件负载均衡常用的设备有F5，硬件负载是直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备。

二废：对了，我还记得领导说过一台F5价格可贵了，一般我们应用都用不上。

大废：对的，F5设备成本很高，配置也很复杂冗余，一般都是网络部门的同事去负责配置。硬件负载均衡器的特点是独立于操作系统，处理大访问量，费用高。从功能上来说支持多链路，多服务器，多防火墙的负载均衡，在可用性和安全性上也有良好的表现，直接作用于交换机，硬件负载均衡只专注网络判断，不考虑业务系统与应用的实际使用情况。

 

大废：用Nginx做软负载的话基本是没有什么成本的，安装配置都比较简单，还可以做正向代理和反向代理。和F5不同的是，Nginx工作在七层网络之上，属于应用层的负载。

 

小废：那Nginx该怎么配置呀，有什么应用场景呢？

大废：今天不早了，先下班了，改天我再给你们讲讲负载均衡的配置及应用场景，及我们当前微服务用到的负载均衡。

 

小废：好呀。

总结：

轮询：每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

加权轮询：weight代表权重默认为1,权重越高被分配的客户端越多。指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。

源地址哈希法：每个请求访问按照访问IP的hash结果分配，同一个IP客户端固定访问一个后端服务器。可以保证来自同一个IP的请求被打到固定的机器上，可以解决session问题。

最小连接数法：最小连接数算法比较灵活和智能，由于后端服务器的配置不尽相同，对于请求的处理有快有慢，它是根据后端服务器当前的连接情况，动态的选择其中当前积压连接数最少的一台服务器来处理当前请求，尽可能地提高后端服务的利用效率，将负责合理地分流到每一台服务器。

随机法：其实际效果越来越接近于平均分配调用量到后端的每一台服务器，也就是轮询的结果

加权随机法：与加权轮询法一样，加权随机法也根据后端机器的配置，系统的负载分配不同的权重。不同的是，它是按照权重随机请求后端服务器，而非顺序。

F5负载均衡：

优点：能够直接通过智能交换机实现,处理能力更强，而且与系统无关，负载性能强，更适用于一大堆设备、大访问量、简单应用。

缺点：成本高，除设备价格高昂，而且配置冗余，很难想象后面服务器做一个集群，但最关键的负载均衡设备却是单点配置，无法有效掌握服务器及应用状态。

硬件负载均衡，一般都不管实际系统与应用的状态，而只是从网络层来判断，所以有时候系统处理能力已经不行了，但网络可能还来得及反应（这种情况非常典型，比如应用服务器后面内存已经占用很多，但还没有彻底不行，如果网络传输量不大就未必在网络层能反映出来）

Nginx软负载：

优点：基于系统与应用的负载均衡，能够更好地根据系统与应用的状况来分配负载。这对于复杂应用是很重要的，性价比高，实际上如果几台服务器，用F5之类的硬件产品显得有些浪费，而用软件就要合算得多，因为服务器同时还可以跑应用、做集群等。

缺点：负载能力受服务器本身性能的影响，性能越好，负载能力越大。